一种制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法
阅读：1008发布：2021-03-22
专利汇可以提供一种制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种简单快速制备高 质量 钙 钛 矿晶体 薄膜 的方法，属于 太阳能 电池 技术领域。主要步骤为先在衬底上通过成膜工艺形成平整的碘化铅薄膜，然后用CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液处理PbI2薄膜，再经 过热 处理即可获得高质量 钙钛矿 晶体薄膜。在不采用 真空 设备、 手套箱 等设备条件下，本发明的方法也能够制备出厚度可控、结晶度好、 覆盖 率高、表面平整光滑、吸光性能好的钙钛矿晶体薄膜，而且工艺操作简单，制备周期短。将通过本方法制得的钙钛矿晶体薄膜作为光 吸收材料 应用在 太阳能电池 中，所制备的电池器件效率高、 稳定性 好，这对于实现高效率 钙钛矿太阳能电池 的低成本制作具有重要参考价值。，下面是一种制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法专利的具体信息内容。
1.一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在表面涂有PbI2薄膜的透明导电衬底上快速滴加CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液，X为卤素碘离子I-、氯离子Cl-、溴离子Br-中的任意一种，通过旋涂方式形成钙钛矿前驱体膜；
(2)热处理形成高质量的钙钛矿晶体薄膜；
其中，步骤(1)中所述CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液的配制方法如下：先将CH3NH3X与HC(NH2)2X按摩尔比x:(1-x)或(1-x):x混合，再将此混合物完全溶解在异丙醇溶剂中；其中，
0.1≤x≤0.4，混合物溶质的浓度为0.37～0.46mM。
2.根据权利要求1所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)中所述PbI2薄膜具有表面平整光滑、结构致密的特点，其制备方法包括如下步骤：将PbI2、DMSO加入到DMF溶剂中，其中PbI2的浓度为0.8～1.2M,DMSO与PbI2的摩尔比为1：
1～2，然后搅拌直至PbI2完全溶解，得到反应液A；配制的反应液A滴加在透明导电衬底上，进行第一次旋涂，形成PbI2薄膜，其中，转速为3000～5000rpm，旋涂时间为25～35s，反应液A的用量为8～14μL·cm-2。
3.根据权利要求1或2所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述透明导电衬底为在玻璃或柔性塑料基底上生长包括铟锡氧化物、氟锡氧化物或者铝锌氧化物在内的常用透明电极材料所形成的导电衬底。
4.根据权利要求2所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)中所述在涂PbI2薄膜之前,在透明导电衬底上先旋涂一层TiO2，随后退火形成致密层，厚度范围为30～50nm；接着在致密层表面旋涂一层介孔TiO2，厚度范围为100～
250nm。
5.根据权利要求1所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的快速滴加是在PbI2薄膜形成后的0.5～5分钟以内滴加CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液。
6.根据权利要求1所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)中所述旋涂方式的转速为3000～5000rpm，时间为20～40s，CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液用量为40～70μL·cm-2。
7.根据权利要求1所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：步骤(2)中所述热处理的具体操作如下：将步骤(1)中表面形成了钙钛矿前驱体膜的导电衬底置于加热台上，在空气氛围中进行一定时间加热处理，其中，加热温度为120～160℃，加热时间为10～30分钟。
8.根据权利要求1所述的一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于：所述步骤(1)和(2)的操作环境均为空气氛围，其中，温度范围为18～30℃，湿度范围为≤50％。
9.一种高质量钙钛矿晶体薄膜，其由权利要求1所述的方法制备得到。
10.权利要求9中所述的高质量钙钛矿晶体薄膜的应用，其用于光电器件，所述的光电器件包括钙钛矿太阳能电池或光电探测器。
一种制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法
技术领域
背景技术
[0002] 为实现人类社会的可持续发展，当前的能源危机和环境污染两大突出问题，亟需世界各国积极应对，不断发展新理论、新技术来寻求解决之道，其中，开发和利用可再生能源就不失为一个良策。太阳能、风能、生物质能、潮汐能等都是廉价清洁的可再生能源，其中太阳能因具有取之不尽用之不竭、不受地域限制、利用方式灵活多样等优点，毋庸置疑是未来全球能源体系中最具有发展潜力的可再生能源之一。目前，对太阳能利用最有效的方式便是通过太阳能光伏器件进行光电转换。作为一种新型的第三代太阳能电池，钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells,PSCs)发展迅猛，电池效率已经从2009年的3.81％(ref.A.Kojima,T.MiyasakaJ,et al."Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells."Journal of The American Chemical Society 131.17(2009):6050-6051.)提高到最近的20.1％(ref.W.S.Yang,J.H.Noh and S.Seok,et al."High-performance Photovoltaic Perovskite Layers Fabricated through Intramolecular Exchange."Journal of Science 348.6240(2015):1234-1237.)，PSCs已经成为当前光伏领域的一个研究热门，它还被权威杂志《Science》评选为
2013年世界十大科学突破之一。
2013年世界十大科学突破之一。
[0003] 钙钛矿太阳能电池之所以能突飞猛进地发展，很大程度上得益于作为光活性层的钙钛矿材料。有机-无机杂化钙钛矿材料是一种分子尺度上的杂合物，兼具有机物和无机物的一些性质，其分子式为ABX3，其中A一般为CH3NH3+、CH3CH2NH3+、NH2CH＝NH2+，B一般为Pb2+或Sn2+，X通常是I-、Br-、Cl-，A、B、X通过化学键连接形成面心-体心立方晶格结构。有机-无机杂化钙钛矿材料制备方法多样且成本较低，其能带结构可通过改变无机组元和有机组元的组成进行调节，尤其是这种材料具有激子束缚能小、载流子扩散速度快和扩散距离长、吸收光谱范围广等特性，因而在太阳能电池领域具有广阔的应用前景。
[0004] 目前，钙钛矿晶体薄膜的制备方法主要分为两大类：物理真空蒸镀法和化学沉积法。物理真空蒸镀法通过共源蒸发方式所制得的钙钛矿薄膜质量高，厚度精确可控，但是需要昂贵的真空设备，制备过程较复杂，工艺成本能耗高，在实际推广中仍存在挑战。化学沉积法，按照工艺步骤具体又可分为：一步法和两步法。其中，一步法，利用预先配制的钙钛矿前驱体溶液，经过旋涂或刮涂方式在衬底上直接制备钙钛矿薄膜。该方法工艺步骤最为简单，但由于钙钛矿前驱体溶液一般使用N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide，DMF)作为溶剂，它在旋涂或刮涂的过程中蒸发快速，导致钙钛矿薄膜快速结晶，薄膜覆盖率较低，常呈网状，缺陷较多；在此基础上改进的抗溶剂法虽然很大程度上改善了钙钛矿的成膜性，但是工艺过程需使用如甲苯、乙醚等有机溶剂，这些溶剂具有毒性、易燃、易爆，对环境和生产安全均存在一定威胁，而且具体处理过程要求在钙钛矿前驱体溶液旋涂进行时滴加溶剂处理，滴加时机、滴加体积、作用时间等参数较多，易受人为操作不确定因素影响，实验结果重现性较差。而两步法，主要先通过旋涂方式在衬底上制备PbI2薄膜，然后通过在甲基碘化胺(methylammonium iodide，MAI)溶液中浸泡或在MAI蒸汽中处理，从而将PbI2薄膜最终转化成钙钛矿薄膜。两步法制得的钙钛矿晶体薄膜质量一般比一步法好，但两步法也存在较难完全转化PbI2为钙钛矿的弊端。浸泡方式的两步法，若要碘化铅完全转化需浸泡数小时之久，但随着浸泡时间延长钙钛矿层又会溶解甚至脱落；蒸汽处理方式的两步法，同样需要较长反应时间，且依然有PbI2残留。所以，寻求一种更为简单快速且有效地制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，进而提高钙钛矿太阳能电池的能量转换效率和器件稳定性，仍然具有十分重要的科研意义和应用价值。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，即先在PbI2溶液中添加二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)，无需热处理即能够形成表面平整的致密PbI2薄膜，然后在PbI2薄膜上快速滴加旋涂CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液，通过改变二者比例来调控钙钛矿晶粒尺寸和表面形貌，最后经过短时间热处理即可制得高质量钙钛矿晶体薄膜。在不需要使用真空设备、手套箱等仪器的条件下，这种方法利用一台均胶机就能简单快速地制备出高质量的钙钛矿晶体薄膜，其具有结晶度好、晶粒尺寸分布均匀、覆盖率高、表面平整光滑、稳定性好等诸多优点，将其应用到钙钛矿太阳能电池中所制备的器件光电性能好、稳定性佳。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0008] (1)在表面涂有PbI2薄膜的透明导电衬底上快速滴加CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液，X为卤素碘离子I-、氯离子Cl-、溴离子Br-中的任意一种，通过旋涂方式形成钙钛矿前驱体膜；(2)热处理形成高质量的钙钛矿晶体薄膜；
[0009] 其中，步骤(1)中所述CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液的配制方法如下：先将CH3NH3X与HC(NH2)2X按摩尔比x:(1-x)或(1-x):x混合，再将此混合物完全溶解在异丙醇溶剂中；其中，0.1≤x≤0.4，混合物溶质的浓度为0.37～0.46mM。
[0010] 在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述PbI2薄膜具有表面平整光滑、结构致密的特点，其制备方法包括如下步骤：将PbI2、DMSO加入到DMF溶剂中，其中PbI2的浓度为0.8～1.2M,DMSO与PbI2的摩尔比为1：(1～2)，然后搅拌直至PbI2完全溶解，得到反应液A；配制的反应液A滴加在透明导电衬底上，进行第一次旋涂，形成PbI2薄膜，其中，转速为3000～
5000rpm，旋涂时间为25～35s，反应液A的用量为8～14μL·cm-2。
5000rpm，旋涂时间为25～35s，反应液A的用量为8～14μL·cm-2。
[0011] 在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述透明导电衬底为在玻璃或柔性塑料基底上生长包括铟锡氧化物(ITO)、氟锡氧化物(FTO)或者铝锌氧化物(AZO)等在内的常用透明电极材料所形成的导电衬底。
[0012] 在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述在涂PbI2薄膜之前,在透明导电衬底上先旋涂一层TiO2，随后经550℃退火30分钟形成致密层，厚度范围为30～50nm；接着在致密层表面旋涂一层介孔TiO2，随后经500℃退火30分钟形成介孔层，厚度范围为100～250nm。
[0013] 在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述的快速滴加是指在PbI2薄膜形成后的0.5～5分钟以内滴加CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液。
[0014] 在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述旋涂方式的转速为3000～5000rpm，时间为20～40s，CH3NH3X与HC(NH2)2X的混合溶液用量为40～70μL·cm-2。
[0015] 在本发明的较佳实施例中，步骤(2)中所述热处理的具体操作如下：将步骤(1)中表面形成了钙钛矿前驱体膜的导电衬底置于加热台上，在空气氛围中进行一定时间加热处理，其中，加热温度为120～160℃，加热时间为10～30分钟。
[0016] 在本发明的较佳实施例中，所述步骤(1)和(2)的操作环境均为空气氛围，其中，温度范围为18～30℃，湿度范围为≤50％。
[0017] 作为优选，一种简单快速制备高质量钙钛矿晶体薄膜的方法，步骤如下：
[0018] (1)配制反应溶液
[0019] 将PbI2、DMSO加入到DMF(N,N-二甲基甲酰胺，N,N-dimethylformamide，DMF)溶剂中，其中PbI2的浓度为0.8～1.2M,DMSO与PbI2的摩尔比为1：(1～2)，然后搅拌直至PbI2完全溶解，得到反应液A；将CH3NH3X与HC(NH2)2X按摩尔比x:(1-x)或(1-x):x混合，再将此混合物溶解在异丙醇溶剂中，混合物溶质浓度为0.37～0.46mM，得到反应液B；其中，X为卤素碘离子I-、氯离子Cl-、溴离子Br-中的任意一种，0.1≤x≤0.4。
[0020] (2)旋涂成膜
[0021] a)在洁净的FTO导电衬底上先旋涂一层TiO2，随后经550℃退火30分钟形成致密层，厚度约为30～50nm；接着在致密层表面旋涂一层介孔TiO2，随后经500℃退火30分钟形成介孔层，厚度约为100～250nm。
[0022] b)加热表面形成了TiO2致密层和TiO2介孔层的FTO导电衬底，使其温度维持在60～80℃。
[0023] c)将步骤(1)中配制的反应液A滴加在步骤b)的透明导电衬底上，进行第一次旋涂，形成PbI2薄膜，其中，转速为3000～4500rpm，旋涂时间为25～35s，反应液A的用量为8～14μL·cm-2。
[0024] d)然后，将反应液B快速滴加在所形成的PbI2薄膜上，进行第二次旋涂，形成钙钛矿前驱体膜，其中，转速为3000～5000rpm，时间为20～40s，反应液B的用量为40～70μL·cm-2。
[0025] (3)热处理
[0026] 将步骤(2)中表面形成了钙钛矿前驱体膜的导电衬底置于加热台上，在空气氛围中进行一定时间加热处理，其中，加热温度为120～160℃，加热时间为10～30分钟。
[0027] 所述的高质量钙钛矿晶体薄膜可在光伏器件，尤其是钙钛矿太阳能电池或光电探测器中应用。
[0028] 本发明具有的优点：
[0029] 1.由本发明所述的方法制备的钙钛矿晶体薄膜结晶度好、晶粒尺寸分布均匀、覆盖率高、表面平整光滑、吸光特性好，将其作为光活性层应用到钙钛矿太阳能电池中，能够制备出光电性能好、稳定性佳的电池器件。
[0030] 2.本发明所述的方法是基于旋涂方式的液相沉积法，无需手套箱、真空腔等昂贵设备，降低了制备成本；工艺操作过程简单，从开始旋涂PbI2到最后制备出钙钛矿晶体薄膜，这一过程在20～30分钟内即可完成，缩短了制备周期。附图说明
[0031] 图1，为本发明实施例1、实施例2和对比例1制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM图，其中，图a、b是实施例1、实施例2在反应液B中添加了一定比例的甲基碘化胺(methylammonium iodide，MAI)制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM图，图c是对比例1在反应液B中未添加MAI制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM图。
[0032] 图2，为本发明实施例1、实施例2和对比例1制得的钙钛矿晶体薄膜的XRD图谱。
[0033] 图3，为本发明实施例1、实施例2和对比例1制得的钙钛矿晶体薄膜的紫外-可见光吸收光谱图。
[0034] 图4，为本发明实施例3、实施例4和对比例2制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM图，其中，图a、b是实施例3、实施例4在反应液B中添加了一定比例甲脒氢碘酸盐(formamidinium iodide，FAI)制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM图，图c是对比例2在反应液B中未添加FAI制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM图。
[0035] 图5，为本发明实施例3、实施例4和对比例2制得的钙钛矿晶体薄膜的XRD图谱。
[0036] 图6，为本发明实施例3、实施例4和对比例2制得的钙钛矿晶体薄膜的紫外-可见光吸收光谱图。
[0037] 图7，为本发明制作的钙钛矿太阳能电池器件的结构示意图。1-金电极 2-空穴传导层 3-钙钛矿 4-TiO2介孔层 5-TiO2致密层 6-FTO 7-玻璃衬底。
[0038] 图8，为将本发明实施例1和对比例1制得的钙钛矿晶体薄膜应用在钙钛矿太阳能电池所测电池的IV曲线。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明，但本发明并不限于以下实施例。如无如无特殊说明，下述实施例中所用的材料、试剂等均可从商业途径获得。
[0040] 实施例1
[0041] (1)配制反应液
[0042] 首先将PbI2和DMSO加入到DMF溶剂中，其中，PbI2的浓度为1M，DMSO与PbI2等摩尔比，然后在室温下磁力搅拌1小时，使PbI2完全溶解得到反应液A；将甲基碘化胺(methylammonium iodide，MAI)和甲脒氢碘酸盐(formamidinium iodide，FAI)按摩尔比1:9混合，再将此混合物溶解在异丙醇溶剂中，混合物溶质的浓度为0.41mM，振荡使溶质完全溶解得到反应液B。
[0043] (2)旋涂成膜
[0044] a)加热表面已经形成有致密TiO2层和介孔TiO2层的FTO导电衬底，使其温度维持在65℃。
[0045] b)将步骤(1)中配制的反应液A滴加在上述a)中制备的衬底上，进行第一次旋涂，形成PbI2薄膜，其中，转速为4000rpm，旋涂时间为25s，反应液A的用量为12μL·cm-2。
[0046] c)然后，将反应液B快速滴加在所形成的PbI2薄膜上，进行第二次旋涂，形成钙钛矿前驱体膜，其中，转速为4000rpm，旋涂时间为30s，反应液B的用量为50μL·cm-2。
[0047] (3)热处理
[0048] 将表面形成了钙钛矿前驱体膜的FTO导电衬底置于加热台上，在空气氛围中进行一定时间加热处理，其中，加热温度为150℃，加热时间为15分钟。
[0049] 实施例2
[0050] (1)配制反应液
[0051] 首先将PbI2和DMSO加入到DMF溶剂中，其中，PbI2的浓度为1M，DMSO与PbI2等摩尔比，然后在室温下磁力搅拌1小时，使PbI2完全溶解得到反应液A；将MAI与FAI按摩尔比3:7混合，再将此混合物溶解在异丙醇溶剂中，混合物溶质的浓度为0.41mM，振荡使溶质完全溶解得到反应液B。
[0052] (2)旋涂成膜
[0053] 与实施例1中的步骤(2)相同。
[0054] (3)热处理
[0055] 与实施例1中的步骤(3)相同。
[0056] 实施例3
[0057] (1)配制反应液
[0058] 首先将PbI2和DMSO加入到DMF溶剂中，其中，PbI2的浓度为0.8M，DMSO与PbI2等摩尔比，然后在室温下磁力搅拌1小时，使PbI2完全溶解得到反应液A；将MAI和FAI按摩尔比9:1混合，再将此混合物溶解在异丙醇溶剂中，混合物溶质的浓度为0.43mM，振荡使溶质完全溶解得到反应液B。
[0059] (2)旋涂成膜
[0060] a)加热表面已经形成有致密TiO2层和介孔TiO2层的FTO导电衬底，使其温度维持在65℃。
[0061] b)将步骤(1)中配制的反应液A滴加在以上a)中形成的介孔TiO2层上，进行第一次旋涂，形成PbI2薄膜，其中，转速为3500rpm，旋涂时间为30s，反应液A的用量为12μL·cm-2。
[0062] c)然后，将反应液B快速滴加在所形成的PbI2薄膜上，进行第二次旋涂，形成钙钛矿前驱体膜，其中，转速为4000rpm，旋涂时间为25s，反应液B的用量为60μL·cm-2。
[0063] (3)热处理
[0064] 将表面形成了钙钛矿前驱体膜的FTO导电衬底置于加热台上，在空气氛围中进行一定时间加热处理，其中，加热温度为130℃，加热时间为20分钟。
[0065] 实施例4
[0066] (1)配制反应液
[0067] 首先将PbI2和DMSO加入到DMF溶剂中，其中，PbI2的浓度为0.8M，DMSO与PbI2等摩尔比，然后在室温下磁力搅拌1小时，使PbI2完全溶解得到反应液A；将MAI和FAI按摩尔比7:3混合，再将此混合物溶解在异丙醇溶剂中，混合物溶质的浓度为0.43mM，振荡使溶质完全溶解得到反应液B。
[0068] (2)旋涂成膜
[0069] 与实施例3中的步骤(2)相同。
[0070] (3)热处理
[0071] 与实施例3中的步骤(3)相同。
[0072] 对比例1
[0073] (1)配制反应液
[0074] 首先将PbI2和DMSO加入到DMF溶剂中，其中，PbI2的浓度为1M，DMSO与PbI2等摩尔比，然后在室温下磁力搅拌1小时，使PbI2完全溶解得到反应液A；将FAI溶解在异丙醇溶剂中，溶质的浓度为0.41mM，振荡使溶质完全溶解得到反应液B。
[0075] (2)旋涂成膜
[0076] 与实施例1中的步骤(2)相同。
[0077] (3)热处理
[0078] 与实施例1中的步骤(3)相同。
[0079] 实施例1、实施例2和对比例1制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM照片分别如图1(a)、(b)、(c)所示；XRD图谱和紫外-可见光吸收光谱图则分别如图2、图3所示。由图1可以看出，实施例1、实施例2、对比例1制得的钙钛矿晶体薄膜平整致密，且晶粒尺寸较大(500～1000nm)；由图2可以看出，实施例1、实施例2所制备的钙钛矿薄膜，其对应的钙钛矿特征衍射峰强度均比对比例1中的显著增强，且PbI2残留明显减少，说明实施例1、实施例2制得的钙钛矿晶体薄膜的结晶度更好；由图3可以看出，实施例1、实施例2制得钙钛矿晶体薄膜相对于对比例1，在400～550nm波长范围内的吸光能力有明显增强。
[0080] 对比例2
[0081] (1)配制反应液
[0082] 首先将PbI2和DMSO加入到DMF溶剂中，其中，PbI2的浓度为0.8M，DMSO与PbI2等摩尔比，然后在室温下磁力搅拌1小时，使PbI2完全溶解得到反应液A；将MAI溶解在异丙醇溶剂中，溶质的浓度为0.43mM，振荡使溶质完全溶解得到反应液B。
[0083] (2)旋涂成膜
[0084] 与实施例3中的步骤(2)相同。
[0085] (3)热处理
[0086] 与实施例3中的步骤(3)相同。
[0087] 实施例3、实施例4和对比例2制得的钙钛矿晶体薄膜的SEM照片分别如图4(a)、(b)、(c)所示，XRD图谱和紫外-可见光吸收光谱图则分别如图5、图6所示。由图4可以看出，实施例3、实施例4、对比例2制得的钙钛矿晶体薄膜平整致密，晶粒尺寸较大(500～1000nm)；由图5可以看出，实施例3、实施例4所制备的钙钛矿薄膜，其对应的钙钛矿特征衍射峰强度均比对比例2中的显著增强，说明实施例3、实施例4制得的钙钛矿晶体薄膜的结晶度更好；由图6可以看出，实施例3、实施例4制得的钙钛矿晶体薄膜，不仅在400～600nm波长范围内吸光能力明显增强，同时在750～800nm较长波长范围内吸光能力也有所增强，且吸收边界发生了红移，作为太阳能电池中的光吸收材料效果更好。
[0088] 为了说明根据本发明方法制得的钙钛矿晶体薄膜，将其作为光吸收材料应用到太阳能电池中，所制得的器件具有转化效率高、稳定性好的优点，进一步制作了钙钛矿太阳能电池，如图7所示，其结构由上至下依次为：金电极/空穴传导层/钙钛矿层/介孔二氧化钛层/致密二氧化钛层/FTO玻璃衬底。除了钙钛矿层分别按照实施例1、2、3、4及对比例1、2中所述步骤和参数制作，所有制作的电池的其他结构层均采用相同的制作步骤和工艺参数。对刚制作完成的钙钛矿太阳能电池进行光电性能测试，其结果见表一；将这些电池在室温空气环境中放置23天，然后再对其进行光电性能测试，其结果见表二。其中，实施例1和对比例1对应电池的I-V曲线如图8所示。
[0089] 表一
[0090]
[0091] 表二
[0092]
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